化学反应速率化学平衡

专题四化学反应速率和化学平衡【课前导引】1.已知A2(g)+2B2(g)2AB2(g);△H＜0，下列说法正确的是:A.升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小

B.升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间

C.达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动

D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动

解析：本题考查影响反应速率的因素和化学平衡移动原理，直接运用影响反应速率的因素和化学平衡移动原理的结论即可得答案为B。2.在一定温度不同压强(p1＜p2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示，正确的是:ABCD

解析：本题考查数形结合图像分析法，检验学生对速率-体积分数-或时间或压强图像的掌握情况。答案为B。【考点搜索】1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。

2.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。

3.理解勒沙特列原理的含义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。【链接高考】

例1(05上海、有改动)在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：

H2(g)＋I2(g)2HI(g));△H＜0

反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：(1)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为_________________。

(2)反应达到平衡后，第8分钟时：0.167mol/L·min①若升高温度，HI浓度的变化正确:______________________________(用图2中a～c的编号回答)c②若加入I2，H2浓度的变化正确的是_________。(用图2中d～f的编号回答)f(3)反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

例2(05全国卷Ι)右图是温度和压强对X＋Y2Z2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是:A.X和Y中只有一种为

气态，Z为气态B.X、Y、Z均为气态C.上述可逆反应的正反

应为放热反应D.上述反应的逆反应的ΔH>0A【在线探究】1.反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a:b，则：(1)平衡时A、B的转化率之比是______。1:1(2)达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)(3)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a+b)与(c+d)所满足的关系是a+b_____c+d。(填“>”、“<”、“=”或没关系)放热>(4)若设定a=2，b=1，c=3，d=2，在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0。则在相同条件下达到平衡，A的转化率最大的容器是____________。丁2.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通(如下图所示)。容器中发生以下反应：

若反应达到平衡后，测得混合气体为7体积，据此回答下列问题：

(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2，H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同，那么：①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。3逆c>2a/3，且a:b=1:3(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是___________________，原因是:降低反应温度6.5＜7，上述平衡应向正反应方向移动，该反应是放热反应，所以采取降温措施;而反应容器是活塞式的,且6.5是压强保持不变下的6.5,故不采用变压强的方法。【方法论坛】1.影响反应速率的因素

主要是反应物本身的性质；外因有浓度、压强、温度、催化剂、光、波、溶剂等、，结论可浓缩归纳为增加浓度、增大压强、升高温度、使用正催化剂等均使正反应速率和逆反应速率都增加。

注意１：浓度一般指气体或溶液的物质的量浓度，纯液体或固体的浓度是一定值，纯液体或固体的量的增减一般不影响反应速率。对可逆反应，浓度改变可以是反应物浓度或生成物浓度或同时改变，但均符合“浓快稀慢”的规律。2.化学平衡移动原理：

如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。①浓度：增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡向正反应方向移动；②压强：增大压强，平衡向气体分子数缩小的方向移动；③温度：升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；④催化剂：由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率，所以，催化剂（不论其是加快反应速率还是减慢反应速率）不使化学平衡移动。3.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志：

(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。如:VA生成:VB消耗=m:n(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。⑤体系颜色⑥化学键断裂情况=化学键生成情况4.一边倒技巧：即通过可逆反应的化学计量数之比，把起始量换算成同一边的物质的物质的量，再与原平衡的起始量去进行比较的方法。如：在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)3C(气)+D(气)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓度哪些大于Wmol/L、哪些小于Wmol/L、哪些等于Wmol/L。A.4molA+1molBB.2molA+2molBC.4molA+2molBD.3molC+1molDE.2molA+1molB+3molC+1molDF.3molC+1molD+1molBG.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDH.3molC+2molDI.4molC+1molD

用“一边倒技巧”可知，答案为：等于Wmol/L的有D、G；大于Wmol/L的有：A、B、C、E、F、I；小于Wmol/L的有H。5.等效平衡原理：(1)由于化学平衡状态只与条件有关，与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，可以从不同的状态开始而达到相同的平衡状态。

(2)在一定条件下(定温、定容或定温、定压)，对同一可逆反应，虽然起始时加入物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的物质的量分数相同，这样的平衡称为等效平衡。(3)等效平衡的三种类型①恒温恒容：对于“不等气反应”,只改变起始时加入物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。②恒温恒容：对于“等气反应”，只改变起始时加入物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。③恒温恒压：改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到的平衡与原平衡等效。6.化学平衡计算模式：三段式(起始、变化、平衡)

以如下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例，说明关于化学平衡的计算的一般模式如下：7.转化率的计算或比较方法(1)移动方向判断法：适用于温度变化和压强变化时。

变T，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。变P，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。(2)极端假设法：

当有两种反应物时，增加其中一种反应物的量，该反应物的转化率减小，另一种反应物的转化率增大。(3)分离重叠法(等效变换法)：

当只有一种反应物时，加入反应物，平衡移动方向和转化率a怎样变化？注意点：(1)平衡右移，产物的浓度不一定增大。如：稀释、减压等。

(2)平衡右移，产物的物质的量一定增大，但是它在反应混合物中所占的百分含量不一定增大。如：无限增大A的浓度。

(3)平衡右移，反应物的转化率不一定都增大。如:A+BC+D增大A的浓度。8.数形结合图像分析法:

抓住图像的四点(原点、起点、拐点、终点)，掌握五类图像的基本特征(时间－速率图像、转化率等-温度-压强图像、转化率等-时间图像、浓度-时间图像、速率-浓度或温度或压强图像)【实弹演练】[课堂反馈]1.(05云贵高考)在体积可变的密闭容器中，反应mA(气)+nB(固)pC(气)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是:A.(m＋n)必定小于pB.(m＋n)必定大于pC.m必定小于pD.n必定大于pC2.(2004天津)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是:A.保持温度和容器体积不变，充入1molSO3(g)B.保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)C.保持温度和容器内压强不变，充入1molO2(g)D.保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)B3.(04上海高考)将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将Bg(A<B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是:C4.在A(g)+B(g)的反应体系中，C的百分含量和时间的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q与P，则正反应是放热反应的图为:C(g)+D(g)A5.(2004江苏)在容积固定的密闭容器中存在如下反应：

A(g)＋3B(g)2C(g);△H＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是:A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B.图II研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C.图II研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D.图III研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高AB6.一定质量的钠、钾投入一定量的稀盐酸中，产生气体随时间变化曲线如右图所示，则下列说法中正确的是:①投入的Na、K的质量一定相等②投入的Na的质量小于K的质量③曲线A为Na，B为K④与Na、K反应的HCl的量一定相等⑤投入的Na、K的质量比为23/39⑥投入的Na、K的质量比为39/23A.②⑤B.②④⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥[课后巩固A]1.(05江苏高考)哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是:A.达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C.达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D.达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零C2.在恒温恒容条件下，能使A(g)+B(g)

C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是:A.减小C或D的浓度B.增大D的浓度C.减小B的浓度D.增大A或B的浓度D3.下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是:A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B.化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品

C.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率

D.正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益C4.(05天津理综)在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应:

NO(g)+CO(g)=1/2N2(g)+CO2(g)；

ΔH=－373.2kJ/mol，

达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是:A.加催化剂同时升高温度

B.加催化剂同时增大压强

C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强B5.(04广东高考)一定温度下，反应

2SO2+O22SO2，达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)=0.8mol，n(SO3)=1.4mol，此时SO2的物质的量应是:A.0.4mol B.0.6molC.0.8mol D.1.2molA6.(04广东高考)右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是:A.升高温度B.加大X的投入量C.加催化剂D.增大体积C[课后巩固B]1.(04广东高考)在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数:A.不变 B.增大C.减小 D.无法判断C2.(2004北京)在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：

H2(气)+I2(气)2HI（气）已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol·L－1时，达平衡时HI的浓度为0.16mol·L－1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol·L－1，则平衡时H2的浓度(mol·L－1)是：

A.0.16B.0.08C.0.04D.0.02C3.可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)药△H>0在一定条件下达到平衡。若改变条件，试将变化情况(增大，减小，不变)填入空格：(1)升高温度，B的转化率__________。(2)加催化剂，A的物质的量_________。增大不变(3)保持温度和压强不变加入稀有气体，则C的物质的量_______。

(4)保持温度和体积不变加入稀有气体，则A的转化率_________。

(5)若温度和体积不变，反应从A、B开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度_______，混合气体的平均相对分子质量_